[发明专利]一种用于减弱电压转换器中的开关阶段的电路

权利要求书

1.一种用于将来自电源的电流提供到负载的电路，所述电路包括：

包括主开关的换向单元，被配置以控制由所述电源施加到所述负载的电压；

反向开关，配备有寄生二极管，并且被配置以当负载通过主开关与电源断开时保持在负载中的电流并且当主开关再次将负载连接到电源时将负载电流返回到主开关；

同步控制器，被配置以控制主开关和反向开关的断开和闭合顺序；

由同步控制器控制的辅助开关；和

辅助电感器，通过第一二极管将主开关连接到辅助开关，

其中，所述辅助电感器被配置以在所述主开关被断开的同时限制所述辅助开关中流动的电流的变化，所述反向开关被闭合以维持所述负载中的电流，并且开始辅助开关的闭合，并且

其中，所述同步控制器被配置以在所述辅助开关的闭合之后断开所述反向开关，所述同步控制器计算在所述辅助电感器中流动的电流超过换向单元的输出电流之后用于断开所述反向开关的延迟。

2.如权利要求1所述的电路，其中所述同步控制器被配置以计算用于断开所述反向开关的延迟，以减少所述反向开关的寄生二极管中的开关损耗。

3.如权利要求1所述的电路，其中，所述同步控制器被配置以在所述辅助电感器中流动的电流达到最大值之后闭合所述主开关，然后断开所述辅助开关。

4.如权利要求1所述的电路，包括通过第二二极管与所述辅助电感器和所述第一二极管并联连接的辅助电容器。

5.如权利要求4所述的电路，其中所述辅助电容器通过第三二极管与所述反向开关并联连接。

6.如权利要求4所述的电路，其中所述辅助电容器被配置以当所述辅助开关被断开时从所述辅助开关接收电荷，并且当主开关断开时将所述电荷传送到所述主开关。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电路，其中，所述主开关和所述反向开关中的每一个从以下中选择：金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、碳化硅结场效应晶体管JFET、氮化镓JFET、以及与相关二极管并联的绝缘栅双极型晶体管IGBT的组合。

8.如权利要求1至6中任一项所述的电路，其中所述辅助开关从以下中选择：MOSFET、碳化硅JFET、氮化镓JFET以及与相关二极管并联的IGBT的组合。

9.如权利要求1至6中任一项所述的电路，其中所述同步控制器经由相应的栅极驱动器向所述主开关和所述反向开关中的每一个提供控制信号。

10.如权利要求1至6中任一项所述的电路，其中，所述同步控制器经由专用栅极驱动器向所述辅助开关提供控制信号。

11.如权利要求1至6中任一项所述的电路，其中所述同步控制器从以下中选择：一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个复杂可编程逻辑器件(CPLD)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个专用集成电路(ASIC)或其任何组合。

12.如权利要求1至6中任一项所述的电路，其中，所述同步控制器被配置以在流过所述反向开关的电流反转之后断开所述反向开关。

13.一种如权利要求1至12中任一项所述的电路的使用以将所述电源的直流电压转换成施加于所述负载的另一直流电压。

14.一种直流到交流转换器，包括：

如权利要求1至13中任一项所述的电路；和

对等换向单元，其中反向开关被用作对等换向单元的对等主开关，主开关被用作对等换向单元的对等反向开关；

其中，所述同步控制器控制所述主开关、所述对等主开关、所述反向开关和所述对等反向开关的断开和闭合顺序，使得在所述负载中流动的电流是交流电流。